Разработка программного обеспечения не похожа на традиционные инженерные науки. Методология — это то, что используется разработчиками, чтобы разбить работу на управляемые прогрессивные этапы, где каждый из них может быть проверен для обеспечения качества. Команды работают вместе с заказчиком над созданием готового программного продукта при помощи одной из методологий разработки программного обеспечения. Наиболее популярными из них считают спиральную, водопадную, или каскадную модель (Waterfall); RAD, или быструю разработку приложений; Agile Model, или гибкую и итеративную, или итерационную модель. Существуют и другие варианты, но в этой статье рассмотрим только водопадную, или каскадную, модель жизненного цикла проекта, а также исследуем ее преимущества и недостатки. Сразу же поясним, что она представляет собой последовательность определенных шагов, и ее особенность в том, что новый этап невозможен, пока предыдущий не был завершен.
История возникновения водопадной модели
Методология в ее традиционной форме почти не оставляет места для неожиданных изменений. Если команда разработчиков не слишком велика, а проекты – предсказуемы, то Waterfall может обеспечить их выполнение в заданных временных рамках.
Водопадная модель разработки существует уже более сорока лет. Она была впервые описана в 1970 году в статье У. Ройса как одна из самых первых официальных моделей для процесса разработки. Она описывалась как неэффективная для крупных проектов по разработке программного обеспечения, но никто не запрещал использовать ее для небольших. Почти полвека спустя после того, как она была открыта, эта методика все еще имеет значение в современном деловом мире. Ее называют устаревшей моделью и относятся с некоторым пренебрежением из-за устаревания традиционного проектного подхода к управлению. Но Waterfall является полезным и предсказуемым подходом, если требования фиксированы, хорошо документированы и ясны, если технология понятна и когда реализация проекта не занимает много времени. В этом случае каскадная модель жизненного цикла программного обеспечения может обеспечить более предсказуемый конечный результат для определенного бюджета, сроков и объема работы.
Что такое водопадная модель разработки?
Модель Waterfall можно описать как линейное, последовательное развитие проекта, где процессы постоянно переходят от требований к проектированию, затем к реализации, проверке и развертыванию с последующим текущим обслуживанием. Считается, что каскадная модель жизненного цикла была создана благодаря У. Ройсу, хотя сам он использовал итеративную модель разработки.
Основной акцент в развитии по модели Waterfall делается на планировании, сроках, целях, бюджетах и в конечном счете реализации всей системы как единого объекта. Основные преимущества здесь заключаются в простом прямом и обратном планировании и внедрении.
Описание каскадной модели
По сравнению с другими методологиями, Waterfall больше других фокусируется на четком, определенном наборе шагов. Оригинальная модель состояла из пяти этапов. Часто она описывается как линейно-последовательная модель жизненного цикла. Это означает, что он следует простой структуре фаз, где результаты каждой фазы переходят на следующий уровень развития. Основные этапы - это:
- Сбор требований и создание документации.
- Дизайн и проектирование системы.
- Реализация.
- Тестирование и развертывание.
- Поддержка.
Команды должны выполнить весь шаг, прежде чем перейти к следующему, поэтому, если что-то не готово к определенному сроку, это сразу становится заметным. А также, в отличие от Six Sigma или Scrum, Waterfall не требует сертификации или специального обучения для менеджеров проектов или сотрудников.
Критика каскадной модели
Каскадная модель жизненного цикла информационной системы была подвергнута критике из-за ее негибкости после завершения каждого этапа, а также из-за задержки возможности клиента обеспечить обратную связь. Тем не менее эта методология может хорошо работать в небольших проектах с ограниченным бюджетом. Ее часто сравнивают с одной известной методологией жизненного цикла проекта – PRINCE2, которая была создана правительством Великобритании. Эта методология до сих пор используется в государственном секторе. Одно из ключевых различий между PRINCE2 и каскадной моделью жизненного цикла заключается в том, что в последней необходимо описание в письменной форме всех требований с самого начала, ведь впоследствии их будет трудно пересмотреть. До того момента, как начнется создания любого кода, они должны быть точно определены и зафиксированы. Это важное преимущество каскадной модели жизненного цикла.
Плюсы и минусы водопадной модели
Поскольку техническая документация является необходимой частью этапа разработки первоначальных требований, это означает, что все члены команды ясно понимают цели проекта. Новые разработчики могут быстро разобраться в правилах создания кода и влиться в процесс работы без особых проблем. Если используется каскадная модель жизненного цикла информационной системы или проекта, поэтапное исполнение обеспечивает соблюдение дисциплины.
Каждый шаг имеет четко определенную отправную точку и вывод, благодаря чему легко контролировать прогресс. Это помогает уменьшить любое уклонение выполнения проекта от согласованных временных рамок. В этой модели, в отличие от спиральной, программное обеспечение рассматривается как единое целое. Поэтому, при условии выполнения всех требований, она работает более эффективно. Если продолжить сравнивать каскадную и спиральную модель жизненного цикла, то можно сделать вывод, что первая более универсальна и может применяться в различных сферах.
Этап обсуждения требований
Также плюсом каскадной модели жизненного цикла является то, что затраты могут быть оценены с довольно высокой степенью точности, после определения всех требований. Если она применяется, значит, что на первом этапе все тестовые сценарии уже подробно описаны в функциональной спецификации, что делает процесс тестирования более простым и прозрачным. А также еще до начала разработки программного обеспечения детально прорабатывается дизайн, что делает потребности и результат понятным для всех.
Одним из важных плюсов при использовании Waterfall является стремление к конечному продукту, или конечному результату, с самого начала. Поэтому команды должны избегать отклонения от цели. Для небольших проектов, где намерения достаточно ясны, этот шаг делает команду осведомленной об общей цели с самого начала, из-за чего снижается шанс заблудиться в деталях по мере продвижения проекта вперед. Подход Waterfall очень методичен, поэтому он подчеркивает важность чистой передачи информации на каждом этапе. В процессе разработки программного обеспечения, на каждом новом шаге появляются новые люди. Поэтому важно стремиться к тому, чтобы документировать информацию на протяжении всего жизненного цикла проекта.
Недостатки каскадной модели жизненного цикла
Потенциальные проблемы развития могут быть исследованы и решены на этапе проектирования. Альтернативные решения также прорабатываются и выбираются оптимальные. Все это происходит до начала реализации проекта. Многие организации ценят внимание к документации в самом начале, так как это также означает, что не должно быть сюрпризов с конечным продуктом. Но на практике редко получается обойтись без внесения правок. Клиентам часто бывает трудно осмыслить собственные потребности, оперируя лишь понятиями функциональной спецификации на этапе формирования требований. Это означает, что они могут изменить свое мнение, как только увидят конечный продукт. Такую проблему сложно решить. Иногда приложение приходится перерабатывать практически полностью.
Отсутствие гибкости в каскадной модели
Еще одним минусом каскадной модели жизненного цикла ИС (или проекта) является потенциальное отсутствие гибкости. Могут возникнуть вопросы, связанные с учетом новых изменений или изменения требований, которые произошли после первоначальных консультаций.
Корректировки, вызванные бизнес-планами или влиянием рынка, возможно, не были приняты во внимание при планировании. Также реализация проектов может занять больше времени по сравнению с использованием итерационной методологии, такой как Agile.
Важные моменты при использовании водопадной методологии
Когда дело доходит до разработки Waterfall, очень важно, чтобы разработчики программного обеспечения могли эффективно направлять и консультировать клиентов, чтобы позже обойти все эти проблемы. Часто самый критичный аспект применения каскадной модели жизненного цикла – то, что клиенты действительно не знают, чего они хотят на самом деле. Во многих случаях подлинное двустороннее взаимодействие между разработчиками и клиентами не происходит до тех пор, пока клиент не увидит модель в действии.
Для сравнения, в Agile development клиент может увидеть фрагменты рабочего кода, которые были созданы в процессе работы над проектом. В отличие от Scrum, который делит проекты на отдельные спринты, Waterfall всегда фокусируется на конечной цели. Если у вашей команды есть конкретная цель с четкой конечной датой, Waterfall устранит риск не уложиться в срок, когда вы будете работать над ней. Исходя из этих плюсов и минусов, разработка Waterfall обычно рекомендуется для проектов, которые, скорее всего, не изменятся либо нуждаются в новых разработках в течение жизненного цикла проекта.
